Проектирование конструкции одиночного стрелочного перевода

Проектирование конструкции  одиночного стрелочного перевода

 

1.Определение исходных данных  для расчёта и проектирования  одиночного                                                     обыкновенного стрелочного перевода……………………………………………….

2.Определение размеров крестовины……………………………………………………

2.1. Крестовина сборная, типа  общей отливки сердечника с  наиболее изнашиваемой частью  усовиков…………………………………………..............................................

3. Определение размеров стрелки…………………………………………………………

3.1. Расчёт длины остряка……………………………………………………....................

3.2. Расчёт длины рамного рельса………………………………………………………..

4. Определение размеров стрелочного  перевода………………………………..............

4.1. Определение основных и осевых  размеров стрелочного перевода……………….

4.2. Определение координат переводной  кривой………………………………………..

4.3. Определение длин рельсов,  входящих в стрелочный перевод……………………..

4.4  Компоновка эпюры стрелочного  перевода………………………………………….

Список литературы………………………………………………………………………....

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ :

 

1. Стрелочный перевод одиночный, обыкновенный типа Р50 марки 1/11;

2. Стрелка с криволинейным остряком секущего типа;

3. Начальный угол остряка βН = 0º32’; тип корневого устройства − вкладышно-накладочный;

4. Радиус остряка:

a. От начала остряка до расчётного сечения: R0=400м;

b. От расчётного сечения до начала остряка: определяется;

c. Расчётное сечение b = 40 мм;

5. Ордината в корне остряка: 190мм

6. Крестовина цельнолитая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Одиночные обыкновенные стрелочные переводы являются самыми распространенными  на сети железных дорог РФ. Тип стрелочного  перевода определяется весом рельса, а марка - тангенсом угла отклонения бокового пути от прямого направления. Наибольшее распространение на сети железных дорог получили стрелочные переводы типов Р50, Р65, Р75, марок 1/9, 1/11, 1/18.

Стрелочный перевод должен соответствовать  эксплуатационным условиям. Эти условия  характеризуются грузонапряженностью  участка, нагрузками на ось и скоростями движения по прямому и боковому путям  стрелочного перевода.

На сети железных дорог применяются  стрелочные переводы с гибкими остряками  и остряками с вкладышно-накладочным корневым креплением. Крестовины применяются сборные общей отливки наиболее изнашиваемой части усовика и сердечника, из высокмарганцевистой стали, с подвижным сердечником и гибкими ветвями, с поворотным сердечником.

В качестве основания под стрелочные переводы чаще всего применяются  деревянные брусья. Также используются железобетонные брусья и плитное  основание.

При выборе основных параметров стрелочного перевода следует предусматривать условия  изготовления, эксплуатации, взаимодействия колеса со стрелочным переводом.

При расчете  СП отдельные его параметры приходится задавать. Начальный угол и начальный  радиус остяка определяют угол удара  гребня колеса  в наружную рельсовую  нить. За характеристику ударного воздействия  принято считать потерю кинетической энергии при соударении. Скорость движения поездов на боковое направление  стрелочного перевода определяется из выражения, км/ч

 

                                                                                  

где W - параметр оценки потери кинетической энергии при ударе гребня колеса в кривой остряк при движении экипажа на боковой путь стрелочного перевода.

Исходя из отечественного и зарубежного  опыта, значения W принимаются в пределах от 0,55 до 0,8 км²/ч². К.т.н. Г.И. Иващенко рекомендовал в качестве расчетного значения при максимальном зазоре 40 мм принимать W = 0,66 км²/ч².

В настоящее время стрелочные переводы  типа Р65 марки 1/11 имеют  начальный  угол 0˚27'19,56", начальный радиус 300 м, ширину колеи 1520 мм.

Допускаемая скорость движения на боковое  направление установлена 50 км/ч. Для  этих условий параметр оценки потери при кинетическом ударе W = 0,75 км²/ч².

                                                                                           

В переводной кривой стрелочного перевода скорость движения поезда определяется из выражения, км/ч,

                                                

где R  - радиус переводной кривой, м;

 

2

 [α_неп] - допустимая норма непогашенных ускорений при движении поезда на боковое направление стрелочного перевода, которое принимается равной 1м/с.

О

О₁

R

R₀

l₂

l₁

α₂

α₁

β

βв

β_н

b

l₀’

l_АР

m₂

m₁

U_П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Схема взаимного расположения рабочих граней рамного рельса и криволинейного остряка.

Значение радиуса R определяется из рис. 5:

                                                           

где S₀ - ширина колеи в прямом участке пути;

β_н - начальный угол остряка;

R₀ - начальный радиус остряка;

α -   угол крестовины;

   β_н - угол в расчетном сечении

Угол в расчетном сечении  определяется из выражения: 

                                                                                             

где b - расчетное сечение.

Существуют специальные графики  зависимости скоростей движения V₁ и V₂ при различных значениях β_н, R₀ и k для стрелочных переводов марок 1/9, 1/11, 1/18, 1/22.

Длина прямой вставки определяется конструкцией крестовины. Минимальная  ее величина может быть принята

3

                                                                                                   

где h - длина переднего вылета крестовины;

l_н - длина накладки;

δ - конструктивный запас в длине переднего вылета крестовины, обеспечивающий установку накладок (10-15 мм).

Определив длину прямой вставки  методом интерполяции, намечаем кривую V₂ = f(R, α_доп). Пересечение ее с графиком зависимости V₁ = f(β_н, R₀, W), определит начальный угол β_н, начальный радиус R₀ и скорость движения на боковое направление стрелочного перевода. Использование данных графиков позволяет получать V₁ = V₂, т.е. наибольшую скорость при наименьшей длине стрелочного перевода.

 

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА.

 

Определим длину прямой вставки по формуле:

 мм

Длина накладки, длина переднего вылета крестовины будут определены ниже, подобный расчет величины без предварительного нахождения его составляющих вызван невозможностью нарушения хронологии в данном курсовом проекте.

Зная марку  крестовины, определим 

 

  2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КРЕСТОВИНЫ.

По условию  крестовина цельнолитая. Расчет сводится к определению минимальных, а  затем практических длин передней и  задней части крестовины.

 

l_H/2

h_min

P_min

МЦК

l_H

х

α

b_Г/2

b_П/2

b_Г/2

b_П/2

2,5 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Общий вид цельнолитой крестовины.

Минимальную переднюю часть определяем из выражения:

4

 

                                             ,                                                    

 

где вр - ширина желоба в горле крестовины; принимается равной 62 см с допуском +3 мм;

       - длина накладки (принимается согласно таблице 4);

       Х – расстояние от конца накладки до оси первого болтового отверстия;

Минимальную длину хвостовой части  найдем по формуле:

 

                                                  ,                                                                 

 

где - ширина подошвы рельса

       - ширина подошвы рельса

       - угол крестовины

 

Минимальная длина крестовины определяется как сумма передней и задней части:

h` = hmin·cosα/2;   p`= pmin· cosα/2

 

Практическая длина крестовины определяется из условия раскладки  брусьев. При этом крестовину, как правило приходится удлинять. Это удлинение целесообразней делать за счет переднего вылета крестовины, чтобы не увеличивать практическую длину стрелочного перевода. Раскладку брусьев целесообразно вести с пролетом, равным ≈ 0,9 пролета между осями шпал на перегоне. Пролеты под стрелочным переводом следует проектировать по возможности кратным 5 мм, в пределах 500 – 550 мм.

Определим число ящиков, которое  впоследствии округляем в большую  сторону.              

,

 

На отрезке  Х распределяем брусья целым числом N пролетов, порядка а = 500-550 мм, кратных 5 или 10мм. Если брусья на отрезке Х не распределяются без остатка, то увеличиваем длину крестовины, при этом добавка ∆ в  Х составит:

∆ = N·a-X

 

Практическая длина крестовины определяется из выражения:

 

   

                                                           

 

Практическая  длина переднего и заднего  вылетов крестовины

hпр = h= h´+∆

5

 

pпр =p

Расчеты в  данном пункте и во всех последующих, будут производиться с некоторой ссылкой на табл. 1

Таблица 1.

Тип  крестовины	Вп, мм	br,мм	2V, мм	lн, мм	Х, мм	С,мм
Р75	150	75	181	800	80	420
Р65	150	75	173	800	80	420
Р50	132	70	185	820	50	440

 

Расчеты:

мм

мм

мм

h` = hmin*cosα/2 = 3080мм;   p`= pmin* cosα/2 = 2280мм

мм

а = 500мм, n = 10

∆ =10·500-4920 = 80мм

h = 3080+80 = 3160мм

р = 2280мм 

 мм

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ СТРЕЛКИ

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ОСТРЯКА

Наибольшее распространение в  РФ получили стрелки с криволинейными остряками секущего типа. Такие стрелки  применяются с корневым креплением вкладышно-накладочного типа и креплением выполненным в виде гибкого остряка. Длина гибких остряков требуется больше, так как перевод стрелки осуществляется за счет изгиба части остряка. На рисунке 3 представлена схема взаимного расположения рабочих граней рамного рельса и криволинейного остряка.

На схеме приняты следующие  обозначения:

l_p.p. - длина рамного рельса;

m₁ - передний вылет рамного рельса;

m₂ - задний вылет рамного рельса;

l'₀ - проекция криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса.

R₀ - радиус остряка от расчетного сечения;

R - радиус переходной кривой;

b - расчетное сечение;

u_п - расстояние от рабочей грани рамного рельса до рабочей грани остряка в его корне;

β - стрелочный угол;

β_н - начальный угол остряка;

β_в - угол в расчетом сечении;                                                                                   6                         

l - длина остряка по дуге;

α₁ и α₂ - углы на дугах l₁ и l₂.

Угол в расчетном сечении  определяется из следующего выражения:

 

                 

                                                          

 

После этого для нахождения стрелочного  угла возникает потребность вычисления радиуса переводной кривой:

 

                                             

                                             

Определим стрелочный угол:

 

      

                                                          

Далее находим углы α₁ и α₂

 

α₁ = β_в - β_н;                                              

                                          α₂ = β - β_в.                                                                     

 

Длина остряка определяется как  сумма длин дуг  и :

;

 

;

Длину остряка округляем в большую  сторону и принимаем кратной 0,1 м за счет изменения длины